【技术实现步骤摘要】
一种降温加压的海底可燃冰开采系统及方法
本专利技术涉及一种可燃冰开采系统及方法，具体为一种适用于海洋可燃冰的降温加压开采系统及方法。
技术介绍
可燃冰是一种主要由甲烷(CH4)气体与水分子(H2O)组合而成的具有笼形晶胞结构的天然气水合物。现已探明的可燃冰含碳量相当于已探明的现有化石能源含碳量总和的2倍，其大多储藏在近海陆架的沉积层，可满足人类未来1000年的能源需求。在能源稀缺和环境问题更加严峻的今天，掌握可燃冰开采技术，实现其大规模开采，将对缓解人类当前的能源危机具有重要的战略意义。现有可燃冰开采方法的原理主要是围绕如何改变可燃冰储层温压条件，诱发其分解，从而释放出甲烷。1)降压法：通过钻井井眼的压力降低或在可燃冰储层下的游离气体聚集区域中降低气体压力，从而使得与游离气体接触的可燃冰分解为甲烷和水。降压法不适用于大规模可燃冰开采，且不适用于储层原始地温接近或低于0℃的气藏。2)注热法：将蒸汽、热水、热盐水或其他热流体从地面注入可燃冰储层，也可采用开采重油时使用的就地燃烧法或者电加热、电磁加热、微波加热等。注热法耗能大，难收集甲烷且可控性差。3)化学抑制剂法：利...
【技术保护点】
1.一种降温加压的海底可燃冰开采系统，其特征在于：它包括开采竖井（11）、冷冻系统和液压系统；所述开采竖井（11）以可燃冰储层（4）顶部为分界线分为上下两部分，上半部分设有套管（10），开采竖井（11）下半部分为钻孔裸孔段，开采竖井（11）顶部设有多个气体收集孔（18）；所述冷冻系统包括设置在开采竖井（11）中的冻结管（13）和设置在开采平台（1）上的制冷系统（6），冻结管（13）的中部设有隔板（20），冻结管（13）通过隔板（20）分为上下两部分，冻结管（13）下半部分的底部设有实心底锥（16），冻结管（13）下半部分的外表面设有多个温度传感器（12），冻结管（13）中设...
【技术特征摘要】
1.一种降温加压的海底可燃冰开采系统，其特征在于：它包括开采竖井（11）、冷冻系统和液压系统；所述开采竖井（11）以可燃冰储层（4）顶部为分界线分为上下两部分，上半部分设有套管（10），开采竖井（11）下半部分为钻孔裸孔段，开采竖井（11）顶部设有多个气体收集孔（18）；所述冷冻系统包括设置在开采竖井（11）中的冻结管（13）和设置在开采平台（1）上的制冷系统（6），冻结管（13）的中部设有隔板（20），冻结管（13）通过隔板（20）分为上下两部分，冻结管（13）下半部分的底部设有实心底锥（16），冻结管（13）下半部分的外表面设有多个温度传感器（12），冻结管（13）中设有贯穿上下两部分的气流供液管（7），气流供液管（7）与制冷系统（6）的出口相连接，冻结管（13）的上半部分中还设有气流回液管（8），气流回液管（8）的头部设置在隔板（20）上，气流回液管（8）的尾部与制冷系统（6）的进口管路连接，气流回液管（8）外侧的冻结管（13）上设有多个流量传感器（9）；所述液压系统包括液压机构（15），液压机构（15）通过线路（22）与设置在开采平台（1）上的液压机构控制器（17）连接，液压机构（15）沿冻结管（13）下半部分外侧面等间距布置，其中液压机构（15）的活塞向外伸缩，每个液压机构（15）上设有一个压力传感器（14）。2.一种使用权利要求1所述降温加压的海底可燃冰开采系统的降温加压海底可燃冰开采方法，其特征在于步骤如下：第一步：对可燃冰储藏层的分布及厚度进行勘察探明，将目标可燃冰储藏层在水平向上划分为若干个正方形开采单元，并确定每个开采单元的中心坐标；第二步：在每个开采单元中心坐标位置钻取开采竖井（11），所述开采竖井（11）深度从海上开采平台（1）开始穿过海底表层（3）至可燃冰储层（4）底部，其中以可燃冰储层（4）作为开采竖井（11）的目标开采层位；第三步：在位于海底表面层（3）下方的开采竖井（11）中下放冻结管（13）直至底部，其中冻结管（13）中的隔板（20）...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，郑顺华，潘勇志，庄昇烨，吕志远，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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